Озера по всему миру теряют кислород

Уровень кислорода снижался гораздо быстрее, чем в океанах.

Отредактировано 2023-07-08
В ходе недавнего исследования ученые обнаружили что уровень кислорода в озерах мира стремительно снижается В ходе недавнего исследования ученые обнаружили, что уровень кислорода в озерах мира стремительно снижается.

Кислород является ключевым компонентом сложной жизни на Земле - в том числе и подводной жизни, от рыб до зоопланктона. Но согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Nature, концентрация кислорода в озерах по всему миру снижается, что имеет тревожные последствия для обитающих в этих водоемах существ (и для всех нас тоже).

"Только в последние десятилетия проводился большой мониторинг", - говорит старший автор исследования Кевин Роуз, профессор биологии из Политехнического института Ренсселаера. "И теперь у нас есть достаточно данных, чтобы рассказать историю".

Международная группа исследователей проанализировала данные, собранные из озер и водохранилищ по всей территории США, от озера Джордж в Нью-Йорке до Форелевого болота в Висконсине, а также из некоторых озер в других странах с умеренным климатом, таких как Канада, Япония и Швеция. В исследование было включено почти 400 озер, все они имели данные о растворенном кислороде (содержание кислорода в воде) и температуре не менее чем за 15 лет.

Озера являются индикаторами или "часовыми" изменения окружающей среды", - сказал в своем заявлении ведущий автор исследования Стивен Джейн, который недавно защитил докторскую диссертацию в Политехническом институте Ренсселаера. "Мы обнаружили, что эти несоизмеримо более биоразнообразные системы быстро меняются, что указывает на то, насколько текущие атмосферные изменения уже повлияли на экосистемы".

В большом водоеме вода может разделяться на слои, что называется "стратификацией". Когда поверхностные воды нагреваются под воздействием солнечной радиации и температуры воздуха, эта более теплая вода становится менее плотной, чем вода под ней, образуя верхний и нижний слои. В своем анализе ученые разделили поверхностные и глубинные воды и увидели снижение уровня кислорода в обоих слоях в период с 1980 по 2017 год - на 5,5 процента в поверхностных водах и примерно на 19 процентов в глубинных водах, что примерно в три-девять раз быстрее, чем в океанах.

[Читайте также: Деревьям для размножения нужен ветер. Изменение климата это портит].

Для поверхностных вод, говорит Роуз, снижение температуры объясняется в основном тем, что при повышении температуры воды в ней содержится меньше кислорода. Однако в глубоких водах, где находят убежище многие животные, нуждающиеся в более холодных условиях (например, холодноводные рыбы, такие как форель), температура оставалась довольно постоянной в течение долгого времени. "Но, несмотря на это, концентрация кислорода все равно снижается". Главным фактором, по мнению исследователей, вероятно, стало увеличение силы стратификации воды, которая снижает способность кислорода просачиваться в придонный слой воды.

"По мере повышения температуры поверхностных вод со временем их плотность уменьшается", - объясняет Роуз. "Чем больше разница в плотности между слоями в толще воды, тем больше сопротивление перемешиванию кислорода из атмосферы в более глубокие воды". Это означает, что те животные, которые зависят от более холодных вод, в конечном итоге не смогут выжить в них из-за отсутствия достаточного количества кислорода, даже если температура воды остается технически идеальной.

Не во всех поверхностных водах наблюдался спад. Почти в четверти озер, несмотря на более теплые температуры, наблюдалось увеличение содержания кислорода в поверхностных водах. Но и это не всегда было хорошей новостью. "Мы думаем, что дело в том, что более теплые температуры благоприятствовали росту водорослей, особенно цианобактерий", что может привести к вредоносному цветению водорослей, токсичному для людей и дикой природы, говорит Роуз. Это вредное цветение может привести к повышению уровня кислорода на поверхности.

"Я считаю, что это очень важная работа", - написала Сапна Шарма, доцент биологии Йоркского университета в Канаде, в электронном письме в Popular Science. "Они показали, как уровень кислорода снижался на протяжении многих лет во многих озерах умеренной зоны по всей толще воды" - особенно в глубоких водах, которые, как отметила Шарма, имеют решающее значение для пресноводных рыб и насекомых.

Хотя эта тенденция не утешительна, говорит Роуз, "это не означает, что через несколько лет повсюду будут безрыбные озера". Не все озера одинаковы, поэтому необходимы дополнительные данные из большего количества озер по всему миру. Также многое можно сделать, чтобы остановить эту потерю кислорода: от сокращения выбросов во всем мире до улучшения управления озерами на местах.

Тем не менее, говорит Роуз, "такое снижение уровня кислорода в наших водных экосистемах является тревожным фактором для будущего биоразнообразия и химических реакций, происходящих в этих системах, а также общей тенденции к потенциальному снижению качества воды в будущем".